После многих лет использования простых диполей и вертикалов из проволоки автор понял, что многие большие ожидания на деле оказались пустыми. С возрастом осознал, что некоторые проверенные временем конструкции антенн являются простыми и эффективными решениями, которые пробовал до сих пор.
Удивительно, но немногие антенные гуру рассказывали всю правду, хотя в последнее время ситуация изменилась.
Хорошо, и что же такого особенного в этой антенне? Ну на самом деле это целое семейство антенн, из которых вы можете выбрать ту, что соответствует вашим текущим потребностям, например для полевых испытаний или QRP в кемпинге.
Вот её преимущества:
- легко подвесить на одной или двух ветках или опорах
- та же эффективность DX, что и у диполя, расположенного в два раза выше
- потери в грунте, присущие популярной вертикальной системе с низким импедансом, незначительны, и не требуется обширная радиальная система заземления
- коэффициент усиления, аналогичный двух-, а может, и трёхэлементной антенне Яги
- очень недорога в сборке
Хорошо, а в чём недостатки?
- вам нужно собрать простой трансформатор импеданса для управления
- одна группа, если только вы не проявите творческий подход
- в отличие от антенны Яги, её очень сложно поворачивать
В двух словах, каждая антенна представляет собой провод с фидерным питанием (высоким импедансом) длиной не менее половины длины волны, выполненный в виде вертикального диполя, инвертированной заземлённой плоскости, полуквадрата или шторки. Во всех них используется один и тот же параллельный резонансный трансформатор импеданса для создания сопротивления около 4000 Ом в точке питания.
Вертикальный диполь или инвертированная заземляющая плоскость имеют всенаправленную диаграмму направленности, малый угол излучения и низкие потери.
Полуквадрат, или «бобтейл», имеет двунаправленную широкополосную антенну с нулями диаграммы направленности в противоположных направлениях.
Трансформатор импеданса обычно устанавливается на земле в месте соединения с коаксиальным кабелем и концом антенного провода. В этом месте заземлите экран коаксиального кабеля с помощью короткого заземляющего стержня.
Вы можете добиться эффекта горизонтального диполя на высоте, равной половине длины волны (что необходимо для работы в режиме DX на малых углах), на половине физической высоты, если сконфигурируете провод в виде полуквадрата. Но если у вас есть место, добавьте ещё один провод (помните, что физическая высота должна быть одинаковой) и сделайте «бобтейл». Азимутальные кривые диаграммы направленности сужаются, нули на горизонтальных концах углубляются, а коэффициент усиления по широкой стороне увеличивается.
Трансформатор импеданса, настроенный на резонанс, приводит в действие любую из этих антенн. Автор сделал антенну из цельного медного провода без изоляции длиной 10,5 футов (3,25 м) и сечением 12 AWG. Диаметр катушки должен составлять около 1,5 дюймов (4 см). Наматывайте провод равномерно по всей ширине. Для работы с низкой мощностью можно использовать практически любой воздушный переменный конденсатор ёмкостью не менее 30 пФ для настройки на диапазон 30 или 20 метров. Отвод коаксиального кабеля сопротивлением 50 Ом находится примерно на четверти общего количества витков, если считать снизу. Чтобы защитить схему от влаги, поместите её в перевёрнутый пластиковый контейнер для мороженого с защёлкивающейся крышкой, прикрученной к деревянной доске для устойчивости. Доска и коаксиальный кабель находятся на уровне земли или чуть выше.
Чтобы создать на вашем участке установку без настройки, предварительно настройте трансформатор на стенде. Временно поместите между верхней и нижней частями катушки угольный резистор сопротивлением от 4 до 4,5 кОм и мощностью не менее 1 Вт. Это фиктивная нагрузка. Подключите антенный анализатор к точке подачи коаксиального кабеля. Установите частоту на анализаторе и отрегулируйте конденсатор для достижения минимального КСВ, затем отрегулируйте точку отвода для получения соотношения 1:1.
Когда вы закончите установку антенны, трансформатор по-прежнему будет показывать хорошее согласование импеданса на коаксиальном кабеле. Если это не так, значит, вы неправильно измерили провод. Обратите внимание, что очень высокий импеданс в верхней части катушки может значительно измениться, если вы приблизите к ней руку, металл или что-то вроде ветки дерева. При использовании средней или высокой мощности возникает очень высокое радиочастотное напряжение, поэтому не допускайте контакта с людьми и животными.
Чтобы определить длину изолированного провода 12 AWG, используйте следующие формулы:
- Вертикальный диполь 468/freq. в МГц
- Перевёрнутая заземляющая пластина 468/freq. для горизонтального провода, 253/freq. для вертикального провода
- Полуквадрат и бобтейл 450/freq. по горизонтали, 260/freq. по вертикали
Формулы отличаются от стандартных для полуквадратной антенны и антенны типа «бобтейл», чтобы обеспечить точное согласование с трансформатором импеданса и некоторую индуктивность. Это позволяет расположить антенную решётку для достижения оптимального коэффициента усиления, как описано у W4RNL в его статье «Мощность и коэффициент усиления антенны на 60-метровых волнах», которая опубликована на странице 36 журнала QST за февраль 2004 года. Хотя W4RNL представляет данные о своей антенне, используя новый американский 60-метровый диапазон, они применимы ко всем диапазонам. Здесь вы также найдёте данные о коэффициенте усиления и сравнительные характеристики этих антенн. Его работа демонстрирует достижимую производительность.
VE3NXB
